制备纸张的方法及该纸张.pdf

一种制备纸张的方法，其利用使用主材料和胶水的3D打印技术，主材料采用被分散成单根纤维的浆料；使用3D打印机和与3D打印机相连的计算机，计算机中设计有所需制备纸张的三维立体模型，并对该纸张的三维立体模型进行了切片分层获得了每一主材料层和胶水层的成型信息；3D打印机依据每层的成型信息进行打印，使胶水和浆料交替喷洒出来，最终纸张被打印成型。本发明还提供应用上述方法所制得的纸张。本发明通过利用3D打印技术，采用被分散成单根纤维的浆料作为3D打印的主材料，通过交替喷洒一层胶水一层浆料，使纸张被打印成型，该方法有效减少了传统纸张生产中各项能源消耗，适合于少量产品、订制品生产，及特殊功能需求的纸张生产。

权利要求书一种制备纸张的方法，其特征在于：利用使用主材料和胶水的3D打印技术，主材料采用被分散成单根纤维的浆料；使用设备包括3D打印机和与3D打印机相连的计算机，计算机中设计有所需制备纸张的三维立体模型，并对该纸张的三维立体模型进行了切片分层获得了每一主材料层和胶水层的成型信息；3D打印机依据每层的成型信息进行打印，使胶水和浆料交替喷洒出来，最终纸张被打印成型。
如权利要求1所述的制备纸张的方法，其特征在于：该浆料中水份的质量百分含量在10%以下。
如权利要求1所述的制备纸张的方法，其特征在于：该浆料为风干浆料。
如权利要求1所述的制备纸张的方法，其特征在于：该浆料中选择性添加有金属纤维或碳纤维。
如权利要求1所述的制备纸张的方法，其特征在于：3D打印机中设置有多个墨盒。
如权利要求5所述的制备纸张的方法，其特征在于：所述浆料中含有长纤和短纤中的至少一种，所述浆料中的长纤和短纤按照比例混合后放入同一墨盒，也分别加入不同的墨盒。
如权利要求5所述的制备纸张的方法，其特征在于：该纸张制备过程中选择性地添加添加剂，该添加剂与浆料混合均匀后装入同一墨盒，在打印过程中随浆料一起喷洒；或该添加剂单独存放在一墨盒中，在打印过程中根据需要进行喷洒。
如权利要求7所述的制备纸张的方法，其特征在于：该添加剂为化药、香精、抑菌剂、染色剂中至少一种。
一种应用权利要求1‑8中任意一项所述方法制得的纸张。

说明书制备纸张的方法及该纸张
技术领域
本发明涉及一种制备纸张的方法及应该方法制得的纸张。
背景技术
从上世纪九十年代3D打印机的问世，到今天，3D打印技术已经应用于很多领域，如建筑设计、工业模型、动漫模型、医疗等。3D打印技术的原理：3D打印是添加剂制造技术的一种形式，在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的，采用分层加工、迭加成形，每一层的打印分两步，首先在需要成型的区域喷洒一层胶水（即固化剂、胶粘剂，将后续的主材料粘合形成设计所需3D成品），胶水滴本身很小且不易扩散；然后是喷洒一层均匀的主材料（如金属粉末、塑料粉末）。主材料粉末遇到胶水会迅速固化粘结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样交替喷洒一层胶水一层粉末，实体模型将被打印成型，打印完毕后，只要扫除松散的粉末即可得到实体模型，而扫除的松散粉末还可循环利用。
目前纸张的抄造通常需要经过以下步骤：浆料分散，添加化药，上网成形，压榨烘干。此抄造方法中会消耗大量的水、高压气体、蒸汽及电力，同时产生大量的废水，能源消耗很大并且抄纸中产生的废水中存在大量的化药，对环境形成负担。且现有的抄纸制程一直向着高幅宽、高车速的方向发展，一般一卷纸的重量在2吨以上，如果需要试抄少量新纸种，如直接上纸机抄造会造成大量浪费且较难保证所生产纸产品的物性稳定，而现有技术中缺少一种可以抄造多种类且少量需求的纸产品的方法。
发明内容
有鉴于此，提供一种制备纸张的方法，该方法适用于抄造多种类且需求少量的纸产品。
另外，还有必要提供一种应用上述方法所制得的纸张。
一种制备纸张的方法，其利用使用主材料和胶水的3D打印技术，主材料采用被分散成单根纤维的浆料；使用设备包括3D打印机和与3D打印机相连的计算机，计算机中设计有所需制备纸张的三维立体模型，并对该纸张的三维立体模型进行了切片分层获得了每一主材料层和胶水层的成型信息；3D打印机依据每层的成型信息进行打印，使胶水和浆料交替喷洒出来，最终纸张被打印成型。
本发明通过利用3D打印技术，采用被分散成单根纤维的浆料作为3D打印的主材料，通过交替喷洒一层胶水一层浆料，使纸张被打印成型，该方法有效减少了传统纸张生产中水、电、气等各项能源消耗，适合于少量产品、订制品生产，及特殊功能需求的纸张生产。
具体实施方式
本发明制备纸张的方法，利用3D打印技术，采用被分散成单根纤维的浆料作为3D打印的主材料，采用3D打印技术常规使用的胶水作为胶水，通过交替喷洒一层胶水一层浆料，使胶水层与浆料纤维层交替形成，最终纸张被打印成型。3D打印技术常规使用的胶水为日常生活中所使用的可以起到粘结效果的各类胶水，如树脂类、丙烯酸类、硅酮类等。
3D打印技术使用的设备为3D打印机，3D打印机中设置有多个墨盒，有用以容置胶水的墨盒，有用以容置主材料（浆料）的墨盒。与3D打印机相连的计算机中设计有所需制备纸张的三维立体模型（相当于设定好所需打印纸张的形状、大小规格等），并对该纸张的三维立体模型进行切片分层，获得了每层的成型信息（相当于设计好每一主材料层和胶水层的形状、大小规格等），3D打印机依据每层的成型信息进行打印，分别控制主材料（浆料）与胶水的行进路线，使墨盒中的浆料和墨盒中的胶水交替喷洒出来，最终得到所需纸张。
本发明的浆料中水份的质量百分含量在10%以下。该浆料优选为风干浆料，风干浆料是在自然条件下干燥的浆料，一般风干浆料中水份的质量百分含量在10%以下。风浆料是相对于绝干浆及湿浆而言，湿浆是从纸浆厂出来不经过脱水干燥的浆料，一般湿浆中水份的质量百分含量在50%以上；绝干浆是在实验室中使用的名词，绝干浆中不含水份，用以计算抄纸或实验过程中浆料、化药等各成份的比例。
该浆料的种类不限，可以是木浆、草浆等，且可选择性添加金属纤维、碳纤维等其他类型的纤维。
所述浆料中含有长纤和短纤中的至少一种，长短纤的比例可根据纸张物性的需求进行设定。一般来讲，长纤具有强度高、伸长率大的特点，但价格也较高，一般纸张生产中长纤所占质量百分含量为10%‑30%。所述浆料中的长纤和短纤按照一定的比例混合后放入同一墨盒，打印过程中长纤和短纤从同一墨盒中一起喷洒出来；也可按照一定的比例分别加入不同的墨盒，打印时长纤和短纤按照一定的比例从不同墨盒中的同时喷洒出来。
为实现纸张产品的不同功效，还可在纸张制备过程中选择性地添加化药、香精、抑菌剂、染色剂等添加剂。添加剂可与浆料混合均匀后装入主材料墨盒，在打印过程中随浆料一起喷洒；该添加剂也可单独存放在一墨盒中，在打印过程中根据需要进行喷洒，该种方法可决定添加剂在产品中的添加位置，即纸张内部还是纸张表面。
本发明通过利用3D打印技术，采用被分散成单根纤维的浆料作为3D打印的主材料，通过交替喷洒一层胶水一层浆料，使纸张被打印成型，该方法有效减少了传统纸张生产中水、电、气等各项能源消耗，适合于少量产品、订制品生产，及特殊功能需求的纸张生产。
另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其它形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。